一种利用电动力修复污染土壤的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种利用电动力修复污染土壤的装置，属于废弃物处理技术领域。
【背景技术】
[0002]近年来，由于人口的急剧增长，工业的迅猛发展，产生了大量的各种类型的污染物。固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒，有害废水不断向土壤中渗透，大气中的有害气体及飘尘也不断随雨水降落在土壤中，导致了土壤污染。这些污染物通过食物链不断富集在生物体内，对人类健康具有很大的潜在危害。土壤污染物主要可分为重金属和有机物，具有隐蔽性、长效性和难降解性等特点，因此很难用常规方法进行处理。
[0003]生物修复工艺主要利用有较强吸收污染物能力的植物吸收土壤污染，或者是利用微生物降解净化土壤，但是大部分重金属超积累植物植株矮小、生物量低、生长缓慢，因而修复效率受到很大影响，且不易机械化作业；同时微生物对外界环境条件要求很严格，使成功引种受到严重限制。化学修复工艺污染土壤的方法也得到关注。主要通过添加化学修复物质与土壤污染物发生化学反应，使得污染物得到降解或者毒性降低，如化学淋洗技术，溶液浸提技术，化学固定技术等。但化学修复工艺，往往会产生二次污染，且仅适用于渗透系数较高的土壤。
[0004]利用直流电场富集技术与生物修复工艺、化学修复工艺等相比具有诸多优点:它可适用的污染物质种类十分广泛;能同时运用于饱和及非饱和，黏性和半黏性的土壤，具有相当高的经济效益;可同时与其他技术联合使用;对土壤的性质结构危害小，不易形成二次污染;更适合综合治理渗透系数低的密质土壤等。
[0005]电动修复按照修复土壤的处理地点的不同，分为原位电动修复法和异位电动修复法。目前已有的异位电动修复就是把污染的土壤挖掘出来，转运到电动修复的装置中进行电动处理修复，再将处理过的土壤运回原地，重新填埋到原有土地中.这种异位修复处理的方法，不仅对原场地的植被，生态环境破坏很大，而且挖掘运输土壤，使得处理成本大大的提高了。本发明采用的原位电动修复法，则是利用电动修复装备，将它安置在场地原址，直接地对土壤进行电动修复处理。相比之下，原位修复法对原有的生态环境破坏性较小，并且因为没有对土壤的运输挖掘，在很大程度上节约了成本。
[0006]已有的电动修复的电极为平行布置，阴阳电极之间电场，电流恒定，随着修复的进行，由于污染物的富集和去除，电流密度会逐渐变小，修复效率逐渐下降。
【发明内容】
[0007]为了克服上述问题，本发明提供了一种利用电动力修复污染土壤的装置。本发明将装置的主体部分设计成正多边形，因为正多边形的布置方式形成的电场为非均匀电场能有效的加强污染在土壤中的迀移，有利于去除污染物。而且正多边形的布置在实地运用中能更有效的布满处理场地，提高装置的覆盖效率，实现无缝覆盖，不遗漏任何一个地方。
[0008]所述装置的主要部分为采用正多边形的外壳设计的土壤修复反应器;所述土壤修复反应器隔为阳极电解室、土柱室、阴极电解室；多个阳极电解室位于多边形顶点，单个阴极电解室位于正中。
[0009]在本发明的一种实施方式中，所述多边形为正六边形。
[0010]在本发明的一种实施方式中，所述阳极电解室和阴极电解室中设有电极，分别与直流电源的正负极相连。
[0011]在本发明的一种实施方式中，所述阳极电解室、阴极电解室底部含有圆锥体，方便装置的电极室安全地放入土壤中。
[0012]在本发明的一种实施方式中，所述电极采用石墨和酸碱性沸石混合构成的复合电极。
[0013]在本发明的一种实施方式中，所述电极采用非均匀电极的形式，以正六边形布设的方式排列，可以拆卸下来，方便更换。
[0014]在本发明的一种实施方式中，所述装置还包括直流电源、蠕动栗、电解液原料室、离子交换室、电解液混合室、废液收集室。
[0015]在本发明的一种实施方式中，所述电解液原料室通过蠕动栗与电解液混合室相连;所述电解液混合室分别与阴极电解室、阳极电解室、离子交换室通过蠕动栗相连;所述阴极电解室与离子交换室通过蠕动栗相连。
[0016]在本发明的一种实施方式中，所述阳极电解室与废液收集室相连。
[0017]在本发明的一种实施方式中，所述蠕动栗为机械隔膜式计量栗。
[0018]在本发明的一种实施方式中，所述离子交换室内含有离子交换材料，用于过滤从阴极电解室中吸出来的电解液中的离子。
[0019]在本发明的一种实施方式中，所述离子交换室内部设有4层膜，内层填充有离子交换树脂。
[0020]在本发明的一种实施方式中，所述装置中还包括液体收集室；阴极电解室与液体收集室之间附有一层半透膜，使金属离子可以从阴极电解室进入液体收集室而不能从液体收集室再次进入到阴极电极室。
[0021]在本发明的一种实施方式中，所述电解液混合室将经离子交换室处理过后的电解液与电解液原料室中的电解液混合，再次进入阴极电解室或者阳极电解室，进行循环利用。
[0022]本发明的第二个目的是提供一种富集污染土壤中的重金属和/或有机物的方法，是利用所述的装置。
[0023]所述装置包含直流电源(1)、土壤修复反应器(11)、离子交换室(7)、电解液混合室
(8)以及废液收集室(9);所述土壤修复反应器(11)分隔为阳极电解室(4)、土柱室(10)、阴极电解室(5)，待处理土壤至于土柱室(10)中，阳极电解室(4)和阴极电解室(5)中装有电解液，并设置电极(6)，分别与直流电源(I)的正负极相连，电解液浸润土柱室(10)中的土壤；电解液由电解液混合室(8)进入阳极电解室(4)，由电动效应进入阴极电解室(5)的电解液经离子交换室(7)去除阳离子，再进入电解液混合室(8)与来自电解液原料室(3)的原料电解液混合，电解液混合室(8)中的电解液进入阳极电解室(4)或阴极电解室(5)。
[0024]在本发明的一种实施方式中，所述方法中，阳极电解室(4)充满污染物质的电解液进入废料收集处(9)，进行进一步处理。
[0025]在本发明的一种实施方式中，所述装置还包括机械隔膜式计量栗(2)，负责添加或减少阳极电解室(4)和阴极电解室(5)中的电解液，实现自动化操作。
[0026]在本发明的一种实施方式中，所述机械隔膜式计量栗为MGM0002机械隔膜式计量栗，流速为50mL/min。
[0027]在本发明的一种实施方式中，所述方法中，电极间距离为57cm，电压梯度为2V/cm。
[0028]在本发明的一种实施方式中，所述电解液为0.0lMNaCl溶液或者水或其混合。
[0029]在本发明的一种实施方式中，所述电解室中还添加有Dowfax8390阴离子表面活性剂作为电解控制液。
[0030]在本发明的一种实施方式中，所述方法，是将供试土壤放置在阴阳电极之间，用栗向阴阳电解室中通入电解液，使得阴阳极电解液液面与土样的高度保持一致。继续向阴阳极室通入电解液24h，使土壤溶液达到饱和状态，然后打开可调控直流电源开始通电，电压梯度在0.5-6.0V/cm之间，运行7-21天，关闭电源。其间也可间歇通电，降低能耗。
[0031]本发明的有益效果:
[0032](I)将装置设计成正六边形，因为正六边形的布置方式形成的电场为非均匀电场能有效的加强无机离子在土壤中的迀移，有利于去除污染物。而且正六边形的布置在实地运用中能更有效的布满处理场地，提高装置的覆盖效率，实现无缝覆盖，不遗漏任何一个地方。
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